Hochduktile Verankerung mit adaptiver Steifigkeit für den Holzbau
Das von der BFH und der Ancotech AG entwickelte, patentierte Verankerungselement Duktiplex weist hochduktiles Verhalten und adaptive Steifigkeit auf und ermöglicht so die effiziente Umsetzung der Erdbebenschutzmassnahmen an Holzbauten.
Steckbrief
- Lead-Departement Architektur, Holz und Bau
- Institut Institut für Holzbau IHB
- Forschungseinheit Fachgruppe Holztragwerke FGH
- Förderorganisation Innosuisse
- Laufzeit 01.09.2018 - 08.01.2024
- Projektverantwortung Prof. Dr. Cornelius Oesterlee
- Projektleitung Prof. Martin Geiser
- Partner Ancotech AG
- Schlüsselwörter Holzbau, Erdbebenschutz
Ausgangslage
Die Entwicklung eines zuverlässigen, einfachen und wirtschaftlichen Verankerungssystems ist ein wichtiger Schritt zur effizienten Umsetzung der Erdbebenschutzmassnahmen an Holzkonstruktionen. Denn mit dem Trend zu immer grösseren und höheren Holzbauten sowie der Tatsache, dass die moderne Architektur oft wenig Platz für aussteifende Elemente lässt, sind derzeit erhältliche Standardverankerungen oft nicht ausreichend. Die Ingenieur*innen sind dann gezwungen, spezielle Verankerungen zu entwerfen und zu bemessen. Die Tatsache, dass diese Verankerung an der Schnittstelle zwischen Beton und Holz, Bauingenieur*in und Holzingenieur*in, Maurer*in und Zimmermann liegt, erschwert die Situation zusätzlich. So ist die Verankerung moderner Holzkonstruktionen sehr aufwendig, nicht nur in der Ausführung, sondern auch in der Planung. Aus diesem Grund haben die BFH und die Ancotech AG 2018 ein Innosuisse-Projekt zur Entwicklung von Zugverankerungen für mittlere bis hohe Kräfte gestartet.
Vorgehen
Die BFH und die Ancotech AG arbeiten an der Entwicklung von erdbebengerechten Verankerungen. Das erste Projektziel betrifft eine nicht-duktile Lösung für Holzrahmen- und CLT-Gebäude für einen höheren Kraftbereich, der von den verschiedenen derzeit auf dem Markt erhältlichen Systemen nicht abgedeckt wird, d.h. oberhalb von etwa 50-70 kN. Als zweites Projektziel geht es um eine hochduktile Verankerung, die eine effiziente Umsetzung der Kapazitätsbemessung im Holzbau ermöglicht.
Ergebnisse
Das neue Ankerelement befindet sich derzeit noch in der Entwicklung. Die praktische Umsetzung an realen Bauwerken wird demnächst getestet. Die Frage der vertikalen Bewegung der duktilen Wand wird besondere Aufmerksamkeit erhalten. Unabhängig davon, ob die aussteifende Wand tragend ist oder nicht, muss die Übertragung der Kräfte zwischen den horizontalen Scheiben und den Wänden gewährleistet sein. Dank der niedrigen Steifigkeit der Verankerung im Erdbebenfall ist der Verformungsanteil, den sie hervorruft, signifikant, was die Tragwerksduktilität positiv beeinflusst und hohe Verhaltensbeiwerte ermöglicht. Es wird eine Lösung für eine effiziente Umsetzung der Kapazitätsbemessung im Holzbau vorgeschlagen.
